KR20070091730A - Display substrate and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 기판을 도시한 평면도이다.1 is a plan view illustrating a display substrate according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 1.
도 3 내지 도 12는 도 2에 도시한 표시 기판의 제조 방법을 도시한 제조 공정도들이다. 3 to 12 are manufacturing process diagrams illustrating a method of manufacturing the display substrate illustrated in FIG. 2.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 : 표시 기판 110 : 베이스 기판100: display substrate 110: base substrate
120 : 게이트 전극 130 : 게이트 절연막120
154 : 소스 전극 156 : 드레인 전극154: source electrode 156: drain electrode
160 : 패시베이션막 170 : 컬러필터160: passivation film 170: color filter
172 : 제1 콘택홀 174 : 제2 콘택홀172: first contact hole 174: second contact hole
180 : 화소전극 192 : 스토리지 전극부180: pixel electrode 192: storage electrode
본 발명은 표시 기판 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제 조 원가를 절감하기 위한 표시 기판 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a display substrate and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a display substrate and a method of manufacturing the same for reducing the manufacturing cost.
일반적으로 액정표시장치는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, TFT) 기판, TFT 기판과 대향하도록 결합된 컬러필터(Color Filter) 기판 및 두 기판 사이에 배치된 액정층을 포함한다.In general, a liquid crystal display includes a thin film transistor (TFT) substrate, a color filter substrate coupled to face the TFT substrate, and a liquid crystal layer disposed between the two substrates.
TFT 기판은 다수의 화소부를 독립적으로 구동시키기 위하여 절연 기판 상에 형성된 신호 배선, 박막 트랜지스터 및 화소 전극 등을 포함한다. 컬러필터 기판은 적색, 녹색, 청색의 컬러 필터들로 이루어진 컬러 필터층 및 화소 전극에 대향하는 공통 전극을 포함한다. The TFT substrate includes a signal wiring, a thin film transistor, a pixel electrode, and the like formed on an insulating substrate to independently drive a plurality of pixel portions. The color filter substrate includes a color filter layer made of color filters of red, green, and blue, and a common electrode facing the pixel electrode.
액정표시장치는 TFT 기판과 컬러필터 기판의 결합 정밀도에 따라 표시 품질에 상당한 영향을 받는다. TFT 기판과 컬러필터 기판의 결합 시 얼라인 미스(Align Miss)가 발생할 경우, 표시 화면에 빛샘이 발생하여 액정표시장치의 표시 품질이 저하된다. The liquid crystal display device is significantly influenced by the display quality depending on the bonding accuracy of the TFT substrate and the color filter substrate. When alignment miss occurs when the TFT substrate and the color filter substrate are combined, light leakage occurs on the display screen, thereby degrading the display quality of the liquid crystal display.
얼라인 미스로 인한 액정표시장치의 품질 저하를 방지하기 위하여, 최근에는 COA(Color filter On Array) 구조의 액정표시장치가 제안된 바 있다. 즉, COA 구조의 액정표시장치는 적색, 녹색, 청색 각각의 컬러필터가 각 화소부에 대응하여 TFT 기판 위에 형성된다. 일반적으로, COA 구조의 TFT 기판을 형성하는 공정에서는 6매 이상의 노광 마스크가 사용된다. 노광 마스크는 제조 원가의 상당 부분을 차지하므로, 노광 마스크를 이용한 공정수의 절감이 제조 원가 절감에 큰 영향을 미친다. In order to prevent deterioration of the quality of the liquid crystal display due to misalignment, recently, a liquid crystal display having a color filter on array (COA) structure has been proposed. That is, in the liquid crystal display of the COA structure, each of the color filters of red, green, and blue is formed on the TFT substrate corresponding to each pixel portion. Generally, six or more exposure masks are used in the process of forming a TFT substrate of a COA structure. Since the exposure mask occupies a substantial part of the manufacturing cost, the reduction of the number of processes using the exposure mask has a great influence on the manufacturing cost reduction.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 점에 착안한 것으로 본 발명의 목적은 제조 원가를 절감하기 위한 표시 기판을 제공하는 것이다.Accordingly, the technical problem of the present invention is focused on such a conventional point, and an object of the present invention is to provide a display substrate for reducing manufacturing costs.
본 발명의 다른 목적은 상기한 표시 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing the display substrate described above.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 실시예에 따른 표시 기판은 복수의 게이트 배선들과, 상기 게이트 배선들과 교차하는 복수의 소스 배선들과, 상기 게이트 배선들 및 소스 배선들에 의해 정의되는 복수의 화소부들과, 각 화소부에 형성되며, 상기 게이트 배선에 연결된 게이트 전극과 상기 소스 배선에 연결된 소스 전극 및 상기 소스 전극으로부터 이격된 드레인 전극을 포함하는 스위칭 소자와, 상기 화소부에 형성되며, 상기 게이트 배선과 평행하는 스토리지 공통배선과, 상기 화소부에 형성되며, 상기 드레인 전극의 일단부에 대응하여 제1 콘택홀 및 상기 스토리지 공통배선에 대응하여 제2 콘택홀이 형성된 컬러 필터 및 상기 컬러 필터 위에 형성되고, 상기 제1 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 연결되고 상기 제2 콘택홀을 통해 상기 스토리지 공통배선과 마주보는 화소 전극을 포함한다. According to an embodiment of the present invention, a display substrate includes a plurality of gate lines, a plurality of source lines crossing the gate lines, and the gate lines and the source lines. A switching element formed in the pixel portion, the switching element including a plurality of pixel portions, a gate electrode connected to the gate wiring, a source electrode connected to the source wiring, and a drain electrode spaced apart from the source electrode; A color filter formed on the storage common line parallel to the gate line, the pixel portion, and a first contact hole corresponding to one end of the drain electrode and a second contact hole corresponding to the storage common line; And a color filter formed on the color filter and connected to the drain electrode through the first contact hole and through the second contact hole. Ridge includes opposed to the pixel electrode common wire.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위하여 실시예에 따른 표시 기판의 제조 방법은 기판 상에 게이트 배선, 게이트 전극 및 스토리지 공통배선을 포함하는 제1 금속 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제1 금속 패턴을 덮는 절연막 상에 소스 배선, 소스 전극, 드레인 전극을 포함하는 제2 금속 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제2 금속 패턴이 형성된 상기 절연막 전면에 패시베이션막 및 컬러 포토레지스트막을 순차적으로 형성하는 단계와, 상기 컬러 포토레지스트막을 패터닝하여 상기 드레인 전극의 일단부에 대응하는 제1 콘택홀과 상기 스토리지 공통배선에 대응 하는 잔류부를 포함하는 컬러필터를 상기 게이트 배선 및 소스 배선에 의해 정의된 화소부에 형성하는 단계와, 상기 제1 콘택홀을 통해 노출된 상기 패시베이션막을 식각하여 상기 드레인 전극의 일단부를 노출시키는 단계와, 상기 잔류부를 제거하여 상기 스토리지 공통배선에 대응하는 제2 콘택홀을 형성하는 단계 및 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되고, 상기 제2 콘택홀을 통해 상기 스토리지 공통배선과 마주보는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a display substrate, including forming a first metal pattern including a gate wiring, a gate electrode, and a storage common wiring on the substrate; Forming a second metal pattern including a source wiring, a source electrode, and a drain electrode on the insulating film covering the pattern; and sequentially forming a passivation film and a color photoresist film on the entire surface of the insulating film on which the second metal pattern is formed. And a color filter including a first contact hole corresponding to one end of the drain electrode and a residual part corresponding to the storage common wiring by patterning the color photoresist layer to a pixel portion defined by the gate wiring and the source wiring. Forming a passivation layer and etching the passivation layer exposed through the first contact hole. Exposing one end of the electrode, removing the residual part to form a second contact hole corresponding to the storage common wiring, and electrically connecting the drain electrode, and through the second contact hole, the storage common wiring. And forming a pixel electrode facing the pixel electrode.
이러한 표시 기판 및 이의 제조 방법에 의하면, 1매의 노광 마스크를 이용하여 컬러필터 및 패시베이션막을 패터닝할 수 있으므로 COA(Color Filter On Array)구조의 표시 기판 제조에 사용되는 노광 마스크 수를 감소시킬 수 있다.According to such a display substrate and a method of manufacturing the same, the color filter and the passivation film can be patterned using one exposure mask, thereby reducing the number of exposure masks used for manufacturing a display substrate having a color filter on array (COA) structure. .
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 기판을 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다. 1 is a plan view illustrating a display substrate according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 1.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 기판(100)은 베이스 기판(110), 게이트 배선(GL), 소스 배선(DL), 스토리지 공통배선(STL), 스위칭 소자(TFT), 패시베이션막(160), 컬러필터(170), 및 화소전극(180)을 포함한다. 1 and 2, the
베이스 기판(110) 상에는 제1 방향으로 연장된 복수의 게이트 배선(GL)들과, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 복수의 소스 배선(DL)들이 형성된다. 상기 베이스 기판(110)에는 상기 게이트 배선(GL)들과 소스 배선(DL)들에 의해 복수의 화소부(P)들이 정의된다. A plurality of gate lines GL extending in a first direction and a plurality of source lines DL extending in a second direction crossing the first direction are formed on the
상기 스토리지 공통배선(STL)은 상기 게이트 배선(GL)들 사이에서 상기 제1 방향으로 연장된다.The storage common line STL extends in the first direction between the gate lines GL.
상기 스위칭 소자(TFT)는 각 화소부(P)에 형성되며, 상기 소스 배선(DL)과 상기 게이트 배선(GL)이 교차하는 영역에 형성된다. 상기 스위칭 소자(TFT)는 게이트 전극(120), 게이트 절연막(130), 소스 전극(154), 드레인 전극(156) 및 채널부(142)를 포함한다. 상기 게이트 전극(120)은 상기 게이트 배선(GL)으로부터 연장되어 형성되며, 상기 게이트 배선(GL),게이트 전극(120) 및 스토리지 공통배선(STL)은 동일한 레이아웃 상에 제1 금속 패턴으로 형성된다. The switching element TFT is formed in each pixel portion P, and is formed in an area where the source wiring DL and the gate wiring GL cross each other. The switching element TFT includes a
상기 제1 금속 패턴이 형성된 베이스 기판(110) 상에는 상기 게이트 절연막(130)이 형성된다. 상기 게이트 절연막(130)은 일례로, 실리콘 질화막(SiNx)으로 형성되며, 화학 기상 증착(Chemical Vapored Deposition) 공정 등에 의하여 형성된다.The
상기 소스 전극(154)은 상기 소스 배선(DL)으로부터 연결되어 형성되며, 상기 게이트 절연막(130) 상에서 상기 게이트 전극(120)과 일부 영역 중첩되도록 형성된다. 상기 소스 전극(154)은 일례로, U-자 형상으로 형성된다. 상기 드레인 전극(156)은 상기 소스 전극(154)으로부터 소정간격 이격되어 형성되며, 상기 게이트 절연막(130) 상에서 상기 게이트 전극(120)과 일부 영역 중첩되도록 형성된다. 상기 소스 배선(DL), 소스 전극(154) 및 드레인 전극(156)은 제2 금속 패턴으로 형성된다. The
상기 제2 금속 패턴의 하부에는 상기 제2 금속패턴과 동일하게 패터닝된 채 널층(140)이 형성된다. 상기 채널층(140)은 바람직하게, 비정질 실리콘으로 이루어진 반도체층(140a) 및 n+ 비정질 실리콘으로 이루어진 오믹 콘택층(140b)이 적층된 구조이다. 한편, 상기 소스 전극(154)과 상기 드레인 전극(156)의 이격부에는 상기 채널층(140)으로부터 연결되며, 상기 채널층(140)의 반도체층(140a)을 노출시키는 채널부(142)가 형성된다. 상기 소스 전극(154) 및 상기 드레인 전극(156)은 상기 채널층(140)과 전기적으로 연결된다. 상기 채널층(140)에는 상기 게이트 배선(GL)에 인가된 타이밍 신호에 의해 전기적 채널이 형성된다. 따라서, 소스 배선(DL)에 인가된 화소 전압은 상기 채널층(140) 및 드레인 전극(156)을 통해 출력된다. A
패시베이션막(160)은 상기 스위칭 소자(TFT)가 형성된 게이트 절연막(130) 상에 형성된다. 상기 패시베이션막(160)은 예를 들어, 실리콘 질화막(SiNx) 또는 실리콘 산화막(SiOx)으로 형성할 수 있으며, 플라즈마 화학 기상 증착 방법을 이용하여 형성할 수 있다. The
상기 패시베이션막(160) 위에는 각 화소부(P)에 대응하여 상기 컬러필터(170)가 형성된다. 상기 컬러필터(170)는 일례로서 적색, 녹색 또는 청색의 감광성 유기 조성물로 이루어지며, 사진 공정을 통해 각 화소부(P)에 대응하도록 패터닝된다. 또한, 상기 컬러필터(170)는 상기 게이트 배선(GL) 및 소스 배선(DL)과 소정 영역 중첩되도록 형성될 수도 있다. The
한편, 상기 패시베이션막(160) 및 상기 컬러필터(170)는 상기 드레인 전극(156)의 일단부를 노출시키는 제1 콘택홀(172)를 포함한다. 또한, 상기 컬러필터(170)는 상기 스토리지 공통배선(STL)에 대응하여 형성된 제2 콘택홀(174)를 포함 한다.The
바람직하게, 상기 제2 콘택홀(174)의 평면적은 평면상에서 보았을 때, 각 화소부(P) 내에 형성된 스토리지 공통배선(STL)의 폭보다 넓거나 좁을 수 있다.Preferably, the planar area of the
상기 화소 전극(180)은 각 화소부(P)에 대응하여 상기 컬러 필터(170) 위에 형성되며, 광이 투과할 수 있는 투명한 도전성 물질로 형성된다. 상기 투명한 도전성 물질은 일례로서, ITO 내지 IZO로 이루어진다. 상기 화소 전극(180)은 상기 제1 콘택홀(172)를 통해 상기 드레인 전극(156)과 접촉하며, 상기 드레인 전극(156)으로부터 화소 전압을 인가 받는다.The
한편, 상기 화소 전극(180) 중 상기 스토리지 공통배선(STL)과 마주보는 부분을 스토리지 전극부(192)로 정의하기로 한다. 상기 스토리지 전극부(192)와 상기 스토리지 공통배선(SLT) 사이에는 한프레임의 시간동안 화소 전압을 충전하기에 충분한 스토리지 커패시턴스가 충전된다. 특히, 상기 컬러필터(170)에 제2 콘택홀(174)을 형성하여, 스토리지 공통배선(STL) 및 스토리지 전극부(192) 사이의 간격을 감소시키므로써 보다 많은 스토리지 커패시턴스를 충전할 수 있다. Meanwhile, a portion of the
이하, 본 발명에 따른 표시 기판의 제조 방법을 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the manufacturing method of the display substrate according to the present invention will be described in detail.
도 3 내지 도 12는 도 1 및 도 2에 도시한 표시 기판의 제조 방법을 도시한 제조 공정도들이다. 3 to 12 are manufacturing process diagrams illustrating a method of manufacturing the display substrate illustrated in FIGS. 1 and 2.
도 1 및 도 3을 참조하면, 베이스 기판(110)위에 금속층(미도시)을 형성한다. 상기 금속층(미도시)은 예를 들면, 크롬, 알루미늄, 탄탈륨, 몰리브덴, 티타늄, 텅스텐, 구리, 은 등의 금속 또는 이들의 합금등으로 형성될 수 있으며, 스퍼 터링 공정에 의해 증착된다. 또한, 상기 금속층(미도시)은 물리적 성질이 다른 두 개 이상의 층으로 형성될 수 있다. 이어서, 제1 마스크(MASK 1)를 이용한 사진 식각 공정으로 상기 금속층(미도시)을 패터닝하여 게이트 배선(GL), 게이트 전극(120) 및 스토리지 공통배선(STL)을 포함하는 제1 금속패턴을 형성한다. 상기 게이트 배선(GL)은 제1 방향(x)으로 연장된다. 상기 게이트 전극(120)은 상기 게이트 배선(GL)으로부터 연결되어 형성된다. 상기 스토리지 공통배선(STL)은 상기 게이트 배선(GL)들 사이에서 상기 제1 방향(x)으로 연장된다. 1 and 3, a metal layer (not shown) is formed on the
도 4를 참조하면, 상기 제1 금속패턴이 형성된 베이스 기판(110)위에 플라즈마 화학 기상 증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD) 방법을 이용하여 실리콘 질화막(SiNx)으로 이루어진 게이트 절연막(130)과, 아몰퍼스 실리콘(a-Si:H)으로 이루어진 활성층(140a) 및 n+이온이 고농도로 도핑된 오믹 콘택층(140b)을 순차적으로 적층한다.Referring to FIG. 4, a
이어서, 상기 오믹 콘택층(140b) 위에 소스 금속층(150)을 형성한다. 상기 소스 금속층(150)은 예를 들면, 크롬, 알루미늄, 탄탈륨, 몰리브덴, 티타늄, 텅스텐, 구리, 은 등의 금속 또는 이들의 합금등으로 형성될 수 있으며, 스퍼터링 공정에 의해 증착된다. 또한, 상기 소스 금속층(150)은 물리적 성질이 다른 두 개 이상의 층으로 형성될 수 있다. 이어서, 상기 소스 금속층(150) 전면에 포토레지스트막(미도시)을 도포한다. 상기 포토레지스트막(미도시)은 일례로, 노광된 영역이 현상액에 의해 용해되는 포지티브 포토레지스트로 이루어진다. 상기 포토레지스트막(미도시)이 형성된 베이스 기판(110) 상에는 제2 마스크(MASK2)를 정렬한다. 상기 제2 마스크(MASK2)는 차광부(10) 및 개구부(20)를 포함하며, 상기 차광부(10) 내에는 슬릿 패턴(Slit)이 형성된다. 상기 차광부(10)는 광을 차단하고, 상기 개구부(20)는 광을 투과 시키며, 상기 차광부(10) 내에 형성된 슬릿 패턴(Slit)은 광을 회절시킨다. Subsequently, a
도 1 및 도 4를 참조하면, 상기 차광부(10)는 소스 배선(DL), 소스 전극(154), 채널부(142) 및 드레인 전극(156)에 대응하여 형성된다. 이때, 상기 슬릿 패턴(Slit)은 상기 채널부(142)에 대응하여 U-자 형상으로 형성된다. 상기 차광부(10)를 제외한 나머지 영역에는 상기 개구부(20)가 배치된다. 한편, 본 발명의 실시예에서는 채널부(142)를 U-자 형상으로 형성하였으나, 상기 채널부(142)의 형상은 U-자 형상으로 한정되지는 않는다. 1 and 4, the
이어서, 상기 제2 마스크(MASK2)를 이용하여 상기 포토레지스트막(미도시)을 노광한다. 상기 개구부(20)를 통과하는 광을 제1 광이라고 하면, 상기 슬릿 패턴(Slit) 에서는 광이 회절되므로 상기 제1 광의 절반 정도인 제2 광이 통과한다. Subsequently, the photoresist film (not shown) is exposed using the second mask MASK2. When the light passing through the
따라서, 노광된 상기 포토레지스트막(미도시)을 현상하면 개구부(20)에 의해 노광된 영역은 모두 제거되고, 상기 차광부(10)에 대응하는 영역의 포토레지스트막(미도시)만 잔류한다. 이때, 상기 슬릿 패턴(Slit)에 대응하는 영역은 상기 제2 광에 의해 노광되었으므로, 상대적으로 얇은 두께로 잔류한다. 이에 따라, 상기 차광부(10)에 대응하여 형성된 제1 패턴부(12)와, 상기 슬릿 패턴(Slit)에 대응하여 상기 제1 패턴부(12) 보다 얇은 두께의 제2 패턴부(14)가 형성된다. 바람직하게는 상기 제2 패턴부(14)는 상기 제1 패턴부(12)의 절반 가량의 두께로 형성된다. Therefore, when the exposed photoresist film (not shown) is developed, all of the areas exposed by the
상기 제1 패턴부(12)는 소스 배선(DL)과, 스위칭 소자(TFT)의 소스 전극(154) 및 드레인 전극(156)에 대응되는 패턴부이다. 상기 제2 패턴부(14)는 스위칭 소자(TFT)의 채널부(142)에 대응되는 패턴부이다. The
도 1 및 도 5를 참조하면, 상기 제1 및 제2 패턴부(12,14)를 이용하여 상기 소스 금속층(150)을 식각한다. 이에 따라, 소스 배선(DL) 및 전극 패턴(152)이 형성된다. 상기 소스 배선(DL)은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되며, 상기 게이트 배선들(GL) 및 소스 배선(DL)들이 교차하는 영역에는 복수의 화소부(P)가 정의된다. 1 and 5, the
평면상에서 도시하지는 않았으나, 상기 전극 패턴(152)은 소스 전극(154)과 드레인 전극(156)이 상기 채널부(142) 상에서 연결된 형상을 갖는다. 즉, 상기 전극 패턴(152)은 상기 소스 전극(154)과 드레인 전극(156)을 이격시키기 전의 형상이다. Although not shown in plan view, the
이어서, 상기 전극 패턴(152) 및 소스 배선(DL)을 식각 마스크로 하여 상기 반도체층(140a) 및 오믹 콘택층(140b)을 식각한다. 상기 반도체층(140a) 과 오믹 콘택층(140b)의 식각은 일례로서 건식 식각으로 진행된다. 이에 따라, 상기 전극 패턴(152) 및 소스 배선(DL)의 하부에는 상기 전극 패턴(152) 및 소스 배선(DL)과 동일하게 패터닝된 채널층(140)이 형성된다. Subsequently, the
도 6을 참조하면, 산소 플라즈마를 이용하여 상기 제1 패턴부(12) 및 제2 패턴부(14)의 일정 두께를 제거하는 제1 애싱 공정을 수행한다. 따라서, 상기 제1 패턴부(12) 보다 얇은 두께로 형성되었던 상기 제2 패턴부(14)가 제거되며, 상기 제1 패턴부(12)는 소정 두께로 잔류한다. 상기 제2 패턴부(14)가 제거된 영역에는 상기 전극 패턴(152)이 노출된다. Referring to FIG. 6, a first ashing process of removing a predetermined thickness of the
도 6 및 도 7을 참조하면, 잔류하는 상기 제1 패턴부(12)를 이용하여 상기 전극 패턴(152)을 식각 한다. 이에 따라, 소스 전극(154)과, 상기 소스 전극으로부터 소정 간격 이격된 드레인 전극(156)이 형성된다. 즉, 상기 소스 배선(DL), 소스 전극(154) 및 드레인 전극(156)은 상기 소스 금속층을 식각하여 형성된 제2 금속 패턴이다. 6 and 7, the
이어서, 산소 플라즈마를 이용하여, 잔류하는 상기 제1 패턴부(12)를 제거하는 제2 애싱 공정을 수행한다. 다음으로, 상기 소스 전극(154) 및 드레인 전극(156)을 식각 마스크로 하여 상기 채널층(140)의 오믹 콘택층(140b)을 건식 식각한다. 이에 따라, 상기 소스 전극(154)과 드레인 전극(156) 사이에서 반도체층(140a)을 노출시키는 채널부(142)가 형성된다. 따라서, 각 화소부(P)에는 게이트 전극(120), 소스 전극(154), 드레인 전극(156) 및 채널부(142)를 포함하는 스위칭 소자(TFT)가 형성된다. Subsequently, a second ashing process of removing the remaining
한편, 상기 제2 애싱 공정은 상기 채널부(142) 형성을 위한 건식 식각 공정 이후에 진행할 수도 있다.Meanwhile, the second ashing process may be performed after the dry etching process for forming the
도 8을 참조하면, 상기 스위칭 소자(TFT)가 형성된 게이트 절연막(130) 상에 패시베이션막(160)을 도포한다. 상기 패시베이션막(160)은 예를 들어, 실리콘 질화막(SiNx) 또는 실리콘 산화막(SiOx)으로 형성할 수 있으며, 플라즈마 화학 기상 증착 방법을 이용하여 형성할 수 있다.Referring to FIG. 8, the
이어서, 상기 패시베이션막(160) 위에 적색, 녹색 , 청색 중에서 선택된 어느 한가지 색상을 갖는 컬러 포토레지스트막(CPR)을 도포한다. 상기 컬러 포토레지스트막(CPR)은 일례로서, 차광된 영역이 현상액에 의해 용해되는 네가티브형 포토레지스트로 이루어진다. 상기 컬러 포토레지스트막(CPR)은 컬러 필터를 형성하기 위한 재료로서, 적색, 녹색, 청색 등의 색상으로 형성될 수 있다. 상기 컬러 포토레지스트막(CPR)이 도포된 베이스 기판(110) 상에는 제3 마스크(MASK3)를 정렬한다.Subsequently, a color photoresist film CPR having any one color selected from red, green, and blue is coated on the
도 9는 제3 마스크를 도시한 평면도이다. 9 is a plan view illustrating a third mask.
도 8 및 도 9를 참조하면, 제3 마스크(MASK3)의 상면에는 광원(LIGHT SOURCE)이 배치되고, 광원으로부터는 제1 광량을 갖는 광이 출사된다. 8 and 9, a light source LIGHT SOURCE is disposed on an upper surface of the third mask MASK3, and light having a first light amount is emitted from the light source.
제3 마스크(MASK3)는 투명 기판(20), 제1 금속 패턴(32), 제2 금속 패턴(34) 및 제2 금속 패턴(36)을 포함한다. The third mask MASK3 includes a
상기 투명 기판(20)은 상기 제1 광량을 갖는 광을 투과시킨다. 상기 투명 기판(20)에 대응하는 컬러 포토레지스트막(CPR)은 상기 제1 광량에 의해 노광되므로, 현상 후에도 동일한 두께로 잔류한다. The
상기 제1 금속 패턴(32), 제2 금속 패턴(34) 및 제2 금속패턴(36)은 상기 투명 기판(20) 상에 형성된다.The
상기 제1 금속 패턴(32)은 노광하고자 하는 화소부(P)와 인접하는 화소부에 대응하여 형성되며, 광을 차단한다. 예를 들어, 상기 제1 금속 패턴(32)은 노광하고자 하는 화소부(P)와 제1 방향(x)으로 인접하는 화소부들에 대응하여 형성될 수 있다. 따라서, 제1 방향(x)으로 인접하는 화소부들 위에 도포된 컬러 포토레지스트막은 노광이 방지되므로, 현상액에 의해 제거된다. 마찬가지로, 상기 제1 금속 패턴(32)은 제2 방향(x)으로 인접하는 화소부들에 대응하여 형성될 수도 있다. The
상기 제2 금속 패턴(34)은 상기 드레인 전극(156)의 일단부에 대응하여 형성되고, 상기 제3 금속패턴(36)은 화소부(P) 내에 형성된 스토리지 배선(STL)에 대응하여 형성된다.The
상기 제2 금속 패턴(34) 및 제3 금속패턴(36)은 소정의 개구 패턴들을 포함한다. 따라서, 상기 광원에서 출사된 광은 상기 제2 및 제2 금속 패턴(34,36)에서 차광 또는 회절된다. The
구체적으로, 상기 제2 금속 패턴(34)은 상기 투명 기판(20)상에 형성되며, 제1 개구 패턴(S1)을 포함한다. In detail, the
평면상에서, 상기 제2 금속 패턴(34)은 일례로, 사각형 형상으로 형성된다. 상기 제1 개구 패턴(S1)은 사각형 폐루프 형상으로 형성되며, 복수 개로 형성될 수도 있다. 한편, 상기 제1 개구 패턴(S1)은 상기 금속 패턴(22a)의 외곽부에 형성되어 광을 회절시킨다. In plan view, the
이에 따라, 상기 제2 금속 패턴(34)의 중앙부에서는 광이 차단되고, 상기 외곽부에서는 상기 제1 광량의 절반 정도에 해당하는 제2 광량에 해당하는 광이 투과된다. Accordingly, light is blocked at the central portion of the
따라서, 상기 제2 금속패턴(34)에 의해 노광된 상기 컬러 포토레지스트막(CPR)을 현상하면, 상기 드레인 전극(156)의 일단부에 대응하여 2단계 단차를 갖는 제1 콘택홀(172)이 형성된다. Accordingly, when the color photoresist film CPR exposed by the
즉, 평면상에서 보았을 때 상기 제1 콘택홀(172)은 제1 면적을 갖는 제1 개구(172a) 및 상기 제1 개구(172a)와 연결되고 상기 제1 면적보다 좁은 제2 면적을 갖는 제2 개구(172b)를 포함한다. 한편, 상기 제1 콘택홀(172)에서는 상기 패시베이션막(160)이 노출된다. That is, when viewed in a plan view, the
상기 제3 금속패턴(36)은 상기 투명 기판(20)상에 형성되며 복수의 제2 개구 패턴(S2)을 포함한다. 상기 복수의 제2 개구 패턴(S2)은 스트라이프 형상으로 형성되며, 서로 평행하도록 소정간격 이격되어 형성된다. 이때, 상기 제2 개구 패턴(S2)의 폭은 상기 제1 개구 패턴(S1)보다 좁은 폭으로 형성된다. 또는, 상기 제2 개구 패턴(S2)은 상기 제1 개구 패턴(S1)과 비슷한 폭으로 형성되며, 상기 제1 개구 패턴(S1)보다 낮은 밀도로 형성된다 .The
이에 따라, 상기 제3 금속패턴(36)에서는 상기 제2 광량 보다 적은 제3 광량에 해당하는 광이 투과된다. Accordingly, light corresponding to the third light amount smaller than the second light amount is transmitted through the
따라서, 상기 제3 금속패턴(36)에 의해 노광된 상기 컬러 포토레지스트막(CPR)을 현상하면, 상기 스토리지 배선(STL)에 대응하여 잔류부(remaining portion,RP)가 형성된다. 이때, 상기 잔류부(RP)의 두께는 상기 패시베이션막(160)의 두께와 실질적으로 동일할 수 있다. 상기 잔류부(RP)는 후술하는 건식 식각 공정에서 상기 스토리지 공통배선(STL)에 대응하는 패시베이션막(160)이 식각되는 것을 방지한다.Therefore, when the color photoresist film CPR exposed by the
스토리지 공통배선(STL)에 대응하는 패시베이션막(160)이 식각 될 경우, 후 술하는 스토리지 전극부에서의 스토리지 커패시턴스의 용량을 정확하게 제어할 수 없고, 이로 인해 플리커, 잔상 등과 같은 영상 품질 불량이 발생될 수 있다. When the
그러나, 이와 같은 문제는 상기 스토리지 공통 배선(STL)에 대응하는 패시베이션막(160) 상에 잔류부(RP)를 형성함으로써 해결할 수 있다.However, such a problem may be solved by forming the remaining portion RP on the
이어서, 현상 후에 잔류하는 상기 컬러 포토레지스트막(CPR)에 경화 공정을 수행한다. Subsequently, a curing process is performed on the color photoresist film CPR remaining after the development.
이에 따라, 도 1 및 도 10을 참조하면, 화소부(P) 상에는 컬러 포토레지스트로 이루어진 컬러 필터(170)가 형성된다. 한편, 상술한 컬러 필터(170) 형성 공정은 표시 기판 상에 형성하고자 하는 컬러 필터의 색상 수에 따라, 반복적으로 수행될 수 있다. Accordingly, referring to FIGS. 1 and 10, a
이어서, 상기 컬러 필터(170)를 식각 마스크로 하여, 상기 제1 콘택홀(172)을 통해 노출된 상기 패시베이션막(160)을 식각한다. 이에 따라, 상기 패시베이션막(160) 상에도 상기 제1 콘택홀(172)이 연장되어 형성된다. 또한, 상기 제1 콘택홀(172)에서는 상기 드레인 전극(156)의 일단부가 노출된다. 즉, 상기 제3 마스크를 이용하여 각 화소부에 대응하는 컬러 필터(170)를 패터닝하고, 상기 컬러 필터(170)를 이용하여 패시베이션막(160)을 패터닝하므로써 COA(Color Filter ON Array)구조 표시 기판의 제조 공정 중에 사용되는 노광 마스크의 수를 감소시킬 수 있다.Subsequently, the
도 11을 참조하면, 산소 플라즈마를 이용하여 상기 잔류부(RP)를 제거하는 제3 애싱 공정을 수행한다. 이에 따라, 상기 컬러 필터(170) 내에는 상기 스토리지 공통배선(STL) 상의 패시베이션막(160)을 노출시키는 제2 콘택홀(174)이 형성된다.Referring to FIG. 11, a third ashing process is performed to remove the residual part RP using an oxygen plasma. Accordingly, a
이어서, 도 1 및 도 12를 참조하면, 상기 컬러필터(170)가 형성된 베이스 기판(110) 상에 투명한 도전성 물질(미도시)을 도포한다. 상기 투명한 도전성 물질은 일례로, ITO 또는 IZO로 형성할 수 있다. 이어서, 제4 마스크(MASK4)를 이용한 사진 식각 공정으로 상기 투명한 도전성 물질을 패터닝하여, 각 화소부(P)에 대응하는 화소 전극(180)을 형성한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 표시 기판(100) 이 완성된다. 1 and 12, a transparent conductive material (not shown) is coated on the
한편, 상기 화소 전극(180) 중 상기 스토리지 공통배선(STL)과 마주보는 부분을 스토리지 전극부(192)로 정의하기로 한다. 상기 스토리지 전극부(192)와 상기 스토리지 공통배선(SLT) 사이에는 한프레임의 시간동안 화소 전압을 충전하기에 충분한 스토리지 커패시턴스가 충전된다. 특히, 상기 컬러필터(170)에 제2 콘택홀(174)을 형성하여, 스토리지 공통배선(STL) 및 스토리지 전극부(192) 사이의 간격을 감소시키므로써 보다 많은 스토리지 커패시턴스를 충전할 수 있다.Meanwhile, a portion of the
한편, 본 발명의 실시예에서는 네가티브 포토레지스트를 이용하여 컬러 필터를 형성하였으나, 상기 컬러 필터는 포지티브 포토레지스트를 이용하여 형성할 수도 있다. 포지티브 포토레지스트를 이용한 컬러 필터의 형성 시 제3 마스크는 노광되는 영역과 차광되는 영역이 서로 반대되도록 형성될 것이라는 점은 당업자라면 자명하다. Meanwhile, in the exemplary embodiment of the present invention, the color filter is formed using the negative photoresist, but the color filter may be formed using the positive photoresist. It will be apparent to those skilled in the art that when the color filter is formed using the positive photoresist, the third mask will be formed so that the exposed area and the shielded area are opposite to each other.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, COA 구조의 표시 기판에서 스토리지 배선에 대응하는 컬러필터 상에 콘택홀을 형성하므로써, 스토리지 공통 배선과 스토리지 전극부 사이의 간격을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 보다 많은 스토리지 커패시턴스를 충전할 수 있다. 또한, 1매의 노광 마스크를 이용하여 컬러필터 및 패시베이션막을 패터닝할 수 있으므로 표시 기판 제조 공정에 사용되는 노광 마스크 수를 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 표시 기판의 제조 원가를 절감할 수 있다. As described above, according to the present invention, the contact hole is formed on the color filter corresponding to the storage wiring in the display substrate having the COA structure, thereby reducing the distance between the storage common wiring and the storage electrode portion. As a result, more storage capacitance can be charged. In addition, since the color filter and the passivation film can be patterned using one exposure mask, the number of exposure masks used in the display substrate manufacturing process can be reduced. Accordingly, the manufacturing cost of the display substrate can be reduced.
이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the embodiments, those skilled in the art can be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. I can understand.
Claims (8)
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Publications (1)
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KR (1) | KR20070091730A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8305312B2 (en) | 2008-07-02 | 2012-11-06 | Samsung Display Co., Ltd. | Liquid crystal display and method for manufacturing the same |
CN107632468A (en) * | 2017-10-10 | 2018-01-26 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | Color membrane substrates and panchromatic light regulating hood |
-
2006
- 2006-03-07 KR KR1020060021201A patent/KR20070091730A/en not_active Application Discontinuation
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US8305312B2 (en) | 2008-07-02 | 2012-11-06 | Samsung Display Co., Ltd. | Liquid crystal display and method for manufacturing the same |
US8466863B2 (en) | 2008-07-02 | 2013-06-18 | Samsung Display Co., Ltd. | Liquid crystal display and method for manufacturing the same |
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